Vannet flyter i solsystemet

🎬 Søyler av vanndamp på Jupiters måne Europa:

Funnet er bare det siste i en rekke av oppdagelser som i de siste årene har vist at flere av himmellegemene i solsystemet rommer flere kilometer dype underjordiske hav. Det betyr også at det kan finnes liv der.

Astronomer følger vannet

Når den amerikanske romfartsorganisasjonen Nasa leter etter liv i verdensrommet, arbeider de etter mottoet «Følg vannet». På jorda har biologer funnet levende organismer overalt der det er flytende vann, og astronomene håper at det samme skal gjelde på andre himmellegemer.

Vann er flytende ved en temperatur som gjør det til et tålelig oppholdssted for levende organismer. Samtidig er flytende vann et glimrende løsemiddel som hjelper næringsstoffer på vei inn i celler.

Flytende vann i kombinasjon med salter og mineraler er derfor det perfekte grunnlaget for liv. Og hvis vi også kan legge til energi i ligningen, blir astronomene veldig interessert.

En rekke ubemannede sonder og observasjoner med teleskoper har siden 1990-tallet gjort at listen over himmellegemer der det trolig er flytende vann, har vokst raskt.

På lista finner vi i dag tolv himmellegemer. De fleste er dvergplaneter og måner som varierer voldsomt i størrelse, og som ligger spredt over hele solsystemet fra jorda til Pluto.

Astronomene er så godt som sikre på at det finnes flytende vann på to av månene til Jupiter, Ganymedes og Europa, og på Saturn-månen Enceladus. Men det er fortsatt ikke bekreftet en gang for alle.

Det kan virke paradoksalt at nettopp disse tre månene, som går i bane rundt henholdsvis Jupiter og Saturn, har fått denne tetposisjonen i jakten på vann.

De tre ismånene befinner seg ganske langt utenfor det som kalles solsystemets beboelige sone, der det er nok varme fra sola til å holde vann i en flytende form.

Jupiter presser ismåne

Astronomene som er på jakt etter vann, har lenge hatt et godt øye til Europa, som er på størrelse med vår egen måne. Den er den minste av Jupiters fire store måner. Og de nye bildene fra Hubble-teleskopet gir kraftig støtte til teorien om at det er vann der.

Under ledelse av astronomen William Sparks fra Space Telescope Science Institute i Baltimore brukte en forskergruppe en teknikk som normalt blir brukt til å lete etter atmosfære på planeter som går i bane rundt fremmede stjerner.

I 15 måneder observerte romteleskopet Europa mens den beveget seg inn foran Jupiter. Dermed kunne romteleskopet fotografere månen med den opplyste Jupiter som bakgrunn.

Bildene avslørte noen ujevnheter langs Europas overflate, som med jevne mellomrom blokkerte for dette lyset. Og astronomer mener at ujevnhetene er 200 kilometer høye søyler av damp.

De oppstår når flytende vann presser seg opp gjennom sprekker i islaget rundt månen og fordamper i møtet med det tomme rom.

Europa inngår i et brutalt parforhold med Jupiter som den dominerende partneren. Jupiter er solsystemets største planet og veier 318 ganger mer enn jorda. Jupiters enorme masse innebærer at den hele tiden river i månen.

Scenariet kan sammenlignes med et kirsebær som moses mellom to fingre. Steinen i midten av kirsebæret svarer til Europas harde kjerne. Kjøttet er vannet, mens skallet er isen.

Når fingrene presser på skallet, sprekker det, slik at saften fra bærets indre lekker ut. Det er dette som skjer når geysirene slipper ut en flere hundre kilometer høy dampsøyle i det tomme rom, ifølge forskerne.

Prosessen avgir så mye energi til Europa at vannet, som burde være frosset til is, smelter og blir flytende noen få kilometer nede under den ytterste iskappen.

Astronomene har beregnet at kraften fra Jupiters gravitasjon er så voldsom at tidevannet under laget av is veksler med hele 200 meter i høyde fra flo til fjære. Det er bare mulig hvis det er væske – og ikke is – under Europas ytre isskorpe.

Funnet av geysirene på Europa bekrefter en lignende studie fra 2012. Alle disse indikasjonene på at det finnes et underjordisk hav på Europa, er gode nyheter for astronomer.

Det betyr nemlig at en robotsonde ikke må bore ned seg gjennom is­panseret når forskerne en gang for alle skal slå fast om det finnes vann der.

I stedet kan et romfartøy fly flere ganger gjennom geysirene og måle om de inneholder vann.

Mars-jord er tørr som ørkensand

Astronomene leter ikke bare etter vann langt ute i solsystemet. Jakten går også til en av våre nærmeste naboer, Mars. Men her er ikke resultatene like oppløftende.

Astronomene mener det kan ha vært like mye vann på Mars som på jorda – for om lag fire milliarder år siden. Men magnetfeltet, som beskytter mot stråling fra sola (den såkalte solvinden), er mye svakere på Mars enn på Jorda, og dermed har atmosfæren også blitt mye tynnere.

Nasas MAVEN-sonde avslørte i 2015 at det kontinuerlige bombardementet av partikler fra solvinden fjerner omkring 100 gram gass fra atmosfæren hvert sekund.

Mars kunne derfor ikke holde på sitt flytende vann, og i dag eksisterer vannet bare i form av is under bakken.

Høsten 2015 kunne Nasa fortelle at forskere hadde funnet spor etter saltvann som renner nedover sidene på kratere på Mars om sommeren.

Sporene bestod av lange, mørke streker som dukket opp i kratrene om sommeren og forsvant om vinteren.

Men senere studier foretatt av sonden Mars Odyssey har vist at strekene ikke inneholder mer enn tre prosent vann – det samme som en ørken på jorda. I verste fall består strekene bare av salter som plukker opp et par vannmolekyler fra atmosfæren.

I så fall må astronomene gå på jakt etter en forklaring på at disse mystiske strekene kommer og går. Da kan de få god hjelp av roveren Curiosity, som i disse dager kjører rundt på Mars. Nasa vurderer derfor om roboten skal rulle bort til et av disse områdene og ta en jordprøve der.

Pluto overrasker astronomer

I 2016 har enda en overraskelse meldt seg i jakten på det flytende vannet. Dvergplaneten Pluto, som befinner seg på den andre siden av solsystemets fjerneste planet, Neptun, kan gjemme på et hav. Vannet er i ferd med å fryse til is, men kan fortsatt være flytende.

Nye bilder, tatt av romfartøyet New Horizons i 2015, viser at Pluto har visse ytre, tektoniske trekk som avslører at den har utvidet seg. Utvidelsen kan skyldes et hav som gradvis fryser til, for vann utvider seg når det blir til is.

På bakgrunn av de nye observasjonene har en gruppe forskere fra Brown University i USA oppdatert sin modell for utviklingen i temperaturene på Pluto.

Hvis havet allerede nå var frosset helt, ville det – på grunn av det høye trykket og de lave temperaturene i Plutos indre – relativt raskt forvandle seg til en bestemt type tettpakket is.

Det ville medført en sammentrekning av dvergplaneten, men det kan ikke forskerne se noen tegn til på overflaten. Derfor mener forskergruppen at vannet under isen fortsatt kan være flytende.

Romfartsorganisasjonenes jakt på det flytende vannet ender på ingen måte med Pluto. På 2020-tallet har både Nasa og den europeiske romfartsorganisasjonen Esa planer om å sende nye fartøy ut til Jupiter for å undersøke disse ismånene nærmere.

På lang sikt er det likevel ikke nok med overflyvninger. Det blir nødvendig å sende ut fartøy som kan lande. Det stiller enorme krav til utstyret, som skal fungere i stråling som er så voldsom at det kortslutter det meste.

For virkelig å kunne undersøke disse vannmassene – og blant annet finne ut om det kan være levende vesener der – må romingeniørene tenke ut metoder for å transportere en ubemannet ubåt ned i de enorme underjordiske havene.